Development of operation scenarios for plasma breakdown and current ramp-up phases in JT-60SA tokamak

JT-60SAトカマクにおけるプラズマ着火及び電流立ち上げシナリオ開発

浦野 創; 藤田 隆明*; 井手 俊介; 宮田 良明; 松永 剛; 松川 誠

Urano, Hajime; Fujita, Takaaki*; Ide, Shunsuke; Miyata, Yoshiaki; Matsunaga, Go; Matsukawa, Makoto

JT-60SAにおけるプラズマ着火及び電流立ち上げシナリオを開発した。真空容器や安定化板等の容器内導体構造物に発生する渦電流はプラズマ着火直後のプラズマ電流値(kA)程度にまで増加し、誤差磁場を強める働きをする。100%及び50%の初期励磁において着火条件を満足するシナリオを作成した。プラズマ位置制御のためには垂直磁場を生成する必要があるが、初期プラズマでは渦電流による逆方向の垂直磁場が大きいため、これを打ち消すための外側コイル電流の最適化を行った。プラズマ電流と鎖交磁束で決まるダイバータ配位への移行条件を検討し、初期励磁から着火、電流立ち上げ、ダイバータ移行をスムーズにつなぐ運転シナリオを作成した。

The operation scenarios for plasma breakdown and current ramp-up phases in JT-60SA tokamak have been developed. The induced current in the in-vessel conducting elements such as vacuum vessel and stabilizing plate increases to the comparable level of plasma current of 600 kA during the breakdown phase and thus enhances the strength of error field. The optimized scenarios for half and full pre-magnetization cases satisfied the conditions required for the plasma initiation. At the initial plasma, the vertical magnetic field required to sustain the plasma position was controlled by the outer equilibrium field (EF) coil currents which compensate for a vertical field due to a large eddy current. The condition for the formation of divertor configurations given by the combination of the magnetic flux for plasma and the plasma current enables us to develop the operational scenarios with a smooth transition from a limiter to a divertor configuration.